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中国科学家破解四万海底山成因之谜:地幔热柱统一驱动

来源:互联网 时间:2026-06-11 20:34:22

海洋深处散落着超过四万座海底山丘,遍布各大洋盆的各个角落。一直以来,这些庞然大物究竟如何形成,始终是地球科学领域一个悬而未决的核心谜题。

传统上,主流观点指向地幔深处的“热柱”——一股从地核边界上升的高温物质流。当它与缓缓移动的构造板块相遇时,就能像打印一样在海底留下一串串火山链,夏威夷群岛就是教科书式的例子。但问题在于,这套解释只能覆盖全球五十多条具备这种线状特征的火山链,而面对数万座分散在各处的海山,就显得力不从心了。各路学者提出过各种假说,但受限于观测手段和计算能力,绝大多数理论始终停留在猜想层面,难以与地球深部真实的动力过程相印证。

最近,中国科学院的研究团队拿出了硬核成果。他们动用了“天河”系列超级计算机,用自主开发的数值模型,完整回溯了过去2.7亿年来全球板块的运动历程,还同步模拟了地幔热柱在时空上的动态演化。这可不是小打小闹——高分辨率、长时序、全耦合的地球动力学反演,把整个深部过程重建得相当清晰。

结果很有意思:无论是成串的海山链,还是孤零零的海底山峰,它们的起源其实都一样——都来自地幔深处向上涌动的炽热物质。以太平洋为例,在地质历史的早期,大量高温物质在大洋板块下方持续富集,促成了大规模海山群的集中爆发。随后,主热柱慢慢分化出多个次级分支,继续驱动新海山的生成。这些上涌的物质在岩石圈下方可以长时间停留,温度的高低直接决定了海山能长多大、长成什么样。

这一发现,正好补上了传统理论在解释海山多样性方面的关键缺口,也让我们对地幔热柱如何“操控”地表形态有了更深的认识。可以说,为全面理解海底地形的起源、生长与演化,打下了坚实的科学地基。